Scène de Méninge

Voici une présentation de quelques caractéristiques des étoiles, avec les méthodes de mesures associées…

- La Magnitude
Le système de classement des étoles par magnitude a été imaginé par l’astronome grec Hipparque, puis quantifié en 1856 par Norman Podgson en prenant l’Etoile Polaire comme référence de magnitude 2.
Les étoiles les plus brillantes ont les magnitudes les plus basses, et inversement les étoiles les moins brillantes les plus hautes.
Une étoile de magnitude 1 est 2.5 fois plus brillante qu’une magnitude 2, elle-même 2.5 fois plus brillante qu’une magnitude 3…
Une étoile de magnitude 1 brillera donc 100 fois plus qu’une magnitude 6, limite de l’observation à l’œil nu.
La magnitude « apparente », est la quantité de lumière qui atteint la Terre. Elle dépend de la luminosité de l’étoile, l’absorption de sa lumière dans l’espace, la distance.
Magnitudes apparentes : Soleil= -26,7 ; Polaris (étoile polaire)= 2
La magnitude « absolue » est la quantité de lumière qu’une étoile émet. Elle représente la magnitude apparente qu’aurait une étoile si elle était située à une distance de 10 parsecs (=32,615 al).
Magnitude absolue du soleil= 4,8
Comparer des deux magnitudes permet aussi d’affiner la mesure de distance.

- La Luminosité
C’est la quantité d’énergie, en Watt, que rayonne la surface entière de l’Etoile en une seconde.
Notre Soleil rayonne à une puissance 38,26 millions de milliards de milliards de watts (3,826.10puissance26 watts)
Il est utilisé comme unité de mesure pour les autres Etoiles, qui peuvent dépasser 500.000 fois celle du Soleil.

- Couleur et Température
La couleur d’une Etoile permet de déterminer sa température de surface.
Plus sa température est élevée, plus la longueur d’onde à laquelle elle brille est courte.
Les étoiles plus froides émettent essentiellement aux longueurs d’ondes infrarouges, puis rouges,
Les plus chaudes sont blanches, bleues, jusqu’à l’ultraviolet.
Le Soleil (environ 5800K) émet au milieu du spectre visible, donc jaune.
Une Etoile à une température de surface de 10000K émet 16 fois plus d’Energie qu’une autre à 5000K.

- La Taille
La température de surface et la luminosité absolue déterminées par l’observation permettent de calculer la surface de l’Etoile, donc également sa taille.
Les  ont 10 fois la taille du Soleil, alors que les  n’atteignent qu’un dixième de la valeur solaire.
Les étoiles chaudes ont une énorme luminosité : Les géantes rouges ont entre une dizaine et une centaine de fois la taille du Soleil. Les supergéantes rouges peuvent être plus grosses d’un millier de fois que notre Etoile.
Les étoiles froides ont une très faible luminosité : Les naines blanches sont de une centaine de fois plus petites que le Soleil (taille de la Terre).

- La Masse
La mesure de la masse d’une étoile est possible en observant l’effet de sa gravité sur un ou des corps voisins (planètes pour notre système, ou seconde étoile dans les systèmes binaires éloignés)
La plupart des étoiles sont moins massives que le Soleil.
La plus petite masse possible d’une étoile épanouie serait d’environ 0.08 masse solaires.
Quelques étoiles ont plus de 10 fois la masse du Soleil.
Les étoiles les plus massives peuvent dépasser 100 masses solaires.

- Le Spectre d’Absorption
Dans la photosphère d’une Etoile (région de la basse atmosphère) le spectre de lumière est continu.
Dans la chromosphère de l’Etoile (partie la plus froide de l’atmosphère), il se produit un phénomène d’absorption de lumière. Ce spectre d’absoption est provoqué par les atomes qui s’y touvent : Ils bloquent certaines émissions de longueurs d’ondes, produisant des raies dans le spectre, comme une empreinte digitale.
L’identification de ces raies peut donner des informations telles que la température, la composition chimique des couches extérieures de l’étoile, la densité, la vitesse de rotation, le mouvement radial et la présence de champs magnétiques.

- Le Mouvement
Le mouvement des étoiles est imperceptibles à l’œil humain, même après des millénaires.
Par rapport à la Terre, leur vitesse se décompose deux mouvements :
« mouvement propre » en travers de la ligne de visée : haut, bas, droite, gauche. C’est angle parcouru par l’Etoile dans le ciel en 1 an, après avoir tenu compte d’effets comme la parallaxe).
« mouvement radial » dans la direction ou à l’opposée du Système Solaire. Cette vitesse radiale est mesurée par l’effet Doppler (redshif) de la longueur d’onde lumineuse. Les astronomes mesurent la vitesse de rapprochement ou d’éloignement d’une étoile en analysant le décalage vers le bleu ou vers le rouge des raies spectrales dues aux différents constituants chimiques de l’étoile, éléments dont les longueurs d’onde sont connues avec précision (phénomène similaire à la longueur d’onde sonore quand le son d’un véhicule se rapprochant de nous est plus aigu que le son du même véhicule s’éloignant).

- La Distance
La distance des étoiles relativement proches est mesurée par la méthode de la Parallaxe.
La parallaxe est une observation de la position relative d’une étoile par rapport aux Etoiles plus lointaines à des intervalles de 6 mois, correspondant aux positions opposées Terre autour du Soleil, deux emplacements distants de 300 millions de kilomètres.
Pour une étoile distante de 3,26 al, la parallaxe est d’une seconde d’arc (angulaire), cette distance sert d’unité stellaire sous le nom de « parsec ».
On peut mesurer correctement la distance des étoiles par la méthode de la parallaxe jusqu’à 65al (20parsecs). Au delà, les erreurs dues aux trop petits angles deviennent importantes. Et partir de 100 parsecs cette méthode devient inutilisable.
Pour mesurer les plus grandes distances, les méthodes indirectes, basées sur la parallaxe, sont utilisées.

Vous en avez peut-être entendu parlé : La plus violente éruption solaire de sa phase active a eu lieu le 15 Février dernier, mise en évidence par un jet de plasma.
Notre planète a été exposée le 17 Février à 1h40 heures du matin (Fuseau Horaire Paris) à ce nuage de plasma avançant à la vitesse de 1000 km/sec.

Bouclier Magnétique de la Terre
La Terre possède un champ magnétique lui servant de bouclier contre ce type de phénomènes, et préservant ainsi la vie contre des rayonnements mortels.
Cependant, on observe actuellement une déviation des pôles magnétiques de la Terre. Il est possible, sans certitude, que notre planète soit en phase d’inversion de pôles.
La puissance de son bouclier magnétique aurait apparemment réduit de 10 à 15% depuis 150 ans (diminution qui ne se poursuivra pas forcément dans le temps).

Impact et conséquences
Malgré cela, l’impact du nuage sur notre planète a été modéré, voir insignifiant… peut-être, comme l’indique l’Observatoire Royal de Belgique, parce qu’il aurait perdu son énergie en traversant deux autres nuages de plasma (précédemment créés et se déplaçant plus lentement).
Perturbations atmosphériques : Il n’a ni provoqué d’orage géomagnétique, ni d’aurores boréales sur des latitudes plus basses que d’habitude (la Belgique en a attendu vainement).
Perturbations magnétiques : Les appareils GPS n’ont subi aucune dégradation de leur précision, les vieux satellites mal protégés n’ont apparemment pas été touchés. La région du Québec n’a pas subi de panne électrique générale comme en mars 1989 (même cette fois-ci la société d’État Hydro-Québec se disait prêt à subir une brusque variation électrique sur son réseau de transport).
Perturbations de la faune : Aucun constat de désorientation d’animaux marins ou d’oiseaux n’a été signalé.

Cycles Solaires
- Un cycle d’activité Solaire peut varier de 8 à 15 ans, avec une moyenne de 11 ans. Il est mesuré en fonction du nombre de tâches solaires. Le premier cycle recensé (cycle 1) date de l’année 1761. Le soleil est entré depuis Janvier 2008 dans la phase active de son 24ème cycle. Il atteindra le maximum de son activité en Mai 2013.
- Un cycle magnétique, d’une durée de 22 ans, correspond à l’inversion les pôles magnétiques du Soleil se produisant tous les 11ans.
- Un cycle de marées solaires, d’une durée de 179 ans, est provoqué majoritairement par l’influence des deux planètes gazeuses géantes du système : Jupiter et Saturne.

Télécharger la vidéo du jet de plasma Solaire